Файл: Реферат по дисциплине Аналитическая химия на тему Аналитические признаки и аналитические реакции.odt

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ

по дисциплине: Аналитическая химия

на тему: Аналитические признаки и аналитические реакции

Содержание

Введение

Качественный химический анализ - это определение (открытие) химических элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в анализируемом веществе.

В качественном анализе не все химические реакции можно использовать для обнаружения и отделения одних ионов от других. Применяют лишь реакции, удовлетворяющие следующим требованиям:

Реакции должны протекать быстро (мгновенно). Реакции должны быть практически необратимыми.

Реакции должны сопровождаться внешним эффектом: изменением окраски раствора; осаждением осадка; выделением газообразных веществ; окрашиванием пламени и др.

Реакция должна отличаться высокой чувствительностью и по возможности специфичностью.

В основе количественного химического анализа лежит химическая реакция между определяемым веществом и веществом реагентом.

1. Аналитические признаки

При проведении качественного и количественного анализов используют аналитические признаки веществ и аналитические реакции.

Аналитический признак -- визуально наблюдаемое, инструментально фиксируемое изменение свойств веществ, вступающих в аналитические реакции.

К аналитическим признакам относят следующие.

2. Получение при действии реактива окрашенного рас- творимого соединения, например

Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42

-- синий аммиакат меди.

2KMnO4 + 5S02 + 2H20 = 2MnS04 + K2S04 + 2H2S04

что приведет к исчезновению малиновой окраски раствора перманганата калия.

2. Аналитические реакции

Аналитическая реакция - это хим. превращение анализируемого вещества при действии аналитического реагента с образованием продуктов с заметными аналитическими признаками.

На результаты проведения аналитических реакций влияют температура, концентрация растворов, pH среды, присутствие других веществ (мешающих, маскирующих, катализирующих процессы).

Подтвердим сказанное следующими примерами.

Образование окрашенных соединений.

Ион меди Cu 2+ в водных растворах существует в форме аквокомплексов [Сu(H2O)m], при взаимодействии с аммиаком обретает растворимый комплекс [Cu(NH3)4] ярко сине-голубого цвета:

[Сu(H2O)m] + 4 NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + n H2O

Выделение или растворение осадков.

Ион Ва2+ можно осадить, прибавляя раствор, содержащий сульфат-ионы [SO42-], в форме малорастворимого белого осадка сульфата Ва:

Ва2+ + SO42-> ВаSO4 v

Белый осадок карбоната Са2+ растворяется при действии кислот, при этом выделяется диоксид углерода:

СаСО3 + 2НСl > CаСl2 + СО2^ + Н2О

Реакции с выделением газов (газовыделительные реакции).

Если к раствору какой-либо соли аммония прибавить щелочь, то выделяется газообразный аммиак. Его можно легко определить по запаху или по посинению влажной красной лакмусовой бумаги:

NН4+ + ОН- = NН3 . Н2О > NН3^ + Н2О

Сульфиды при действии кислот выделяют газообразный сероводород:

S2- + 2Н+ = Н2 S^

Образование кристаллов характерной формы (микрокристаллоскопические реакции).

Ионы Nа+ в капле раствора при взаимодействии с гексагидроксостибат (V) - ионами [Sв (ОН)6]- образуют белые кристаллы гексагидроксостибата (V) натрия Nа [Sв (ОН)6] характерной формы:

Nа+ + [Sв (ОН)6]- = Nа [Sв (ОН)6]

Форма кристалла хорошо видна при рассмотрении под микроскопом. Эта реакция используется для открытия катиона Nа+.

Окрашивание пламени газовой горелки.

Образование соединений, люминесцирующих в растворах.

3. Характеристика чувствительности аналитических реакций

Если концентрация определяемого вещества ниже этого предела, то и концентрация продуктов аналитической реакции окажется настолько незначительной, что их невозможно будет определить.

Пример:

При реакции Сu2+ с аммиаком в водном растворе:

Cu2+ + 4NН3 = [Сu(NН3)4]2+

Предельная концентрация clim(cmin) - это наименьшая концентрация, при которой определяемое вещество может быть обнаружено в растворе данной аналитической реакцией. Она выражается в г/мл.

Предельная концентрация и предельное разбавление связаны соотношением

clim = 1/Vlim

Пример:

Ион К+ в водном растворе открывают аналитической реакцией с гексанитрокобальтатом натрия Nа3 [Со(NО2)6]

2К+ + Nа3 [Со(NО2)6] = NаК2[Со(NО2)6]v + 2 Nа+

m = clim . Vmin . 106 = Vmin . 106/Vlim

m = clim . Vmin . 106 = 4 . 10-6 . 0,05 . = 0,2мкг = 0,2 г

Это означает, что если масса ионов меди (II), содержащаяся в 0,05мл предельно разбавленного раствора при концентрации 4 . 10-6 г/мл, меньше 0,2мкг, то невозможно открыть эти ионы указанной реакцией.

Показатель чувствительности определяется как:

p clim = - lg clim = - lg (1/Vlim) = lg Vlim

Аналитическая реакция тем чувствительней, чем меньше её открываемый минимум, минимальный объём предельно разбавленного раствора и чем больше предельное разбавление.